2010년05월09일 58번
[폐기물 소각 및 열회수] 어떤 소각로에 배출되는 가스량은 8000kg/hr이고 온도는 1000℃이다. 배기가스는 소각로 내에서 1초간 체류한다면 소각로 용적(m3)은? (단, 표준상태에서 배기가스 밀도는 0.2kg/m3)
- ① 약 32
- ② 약 42
- ③ 약 52
- ④ 약 62
(정답률: 알수없음)
문제 해설
가스량과 온도를 이용하여 가스의 부피를 계산할 수 있다. 이때 가스의 부피는 다음과 같다.
V = (mRT)/P
여기서 m은 가스의 질량, R은 기체상수, T는 절대온도, P는 압력을 나타낸다. 이 문제에서는 가스의 질량과 온도가 주어졌으므로, 압력과 부피를 구하면 된다.
먼저 가스의 질량을 kg/s에서 kg로 변환한다.
m = 8000 kg/hr = 2.22 kg/s
다음으로 절대온도를 구한다.
T = 1000℃ + 273.15 = 1273.15 K
압력은 표준상태에서 배기가스 밀도를 이용하여 구할 수 있다.
P = m/V = 0.2 kg/m^3
이제 부피를 구한다.
V = (mRT)/P = (2.22 kg/s * 8.314 J/(mol*K) * 1273.15 K) / (0.2 kg/m^3) = 91.6 m^3/s
따라서, 소각로 용적은 1초 동안 배기가스가 체류하는 부피이므로, 약 52 m^3이 된다.
V = (mRT)/P
여기서 m은 가스의 질량, R은 기체상수, T는 절대온도, P는 압력을 나타낸다. 이 문제에서는 가스의 질량과 온도가 주어졌으므로, 압력과 부피를 구하면 된다.
먼저 가스의 질량을 kg/s에서 kg로 변환한다.
m = 8000 kg/hr = 2.22 kg/s
다음으로 절대온도를 구한다.
T = 1000℃ + 273.15 = 1273.15 K
압력은 표준상태에서 배기가스 밀도를 이용하여 구할 수 있다.
P = m/V = 0.2 kg/m^3
이제 부피를 구한다.
V = (mRT)/P = (2.22 kg/s * 8.314 J/(mol*K) * 1273.15 K) / (0.2 kg/m^3) = 91.6 m^3/s
따라서, 소각로 용적은 1초 동안 배기가스가 체류하는 부피이므로, 약 52 m^3이 된다.
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